研究目的
研究主链氟化对非富勒烯聚合物太阳能电池中聚噻吩光伏性能的影响。
研究成果
研究表明，聚噻吩主链氟化能显著提升非富勒烯聚合物太阳能电池的光伏性能，从而获得更高的功率转换效率。其中氟化程度最高的聚合物P6T-F100实现了7.3%的冠军光电转换效率，优于基于P3HT的器件。这表明氟化是提升噻吩基太阳能电池性能的有效策略。
研究不足
该研究仅限于评估具有特定氟化程度的聚噻吩及其与单一非富勒烯受体EH-IDTBR的共混物。氟化对溶解性和聚集特性的影响可能会给加工和器件制备带来挑战。
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聚噻吩主链氟化提升非富勒烯聚合物太阳能电池器件性能
DOI：10.1021/acsaem.9b01532
期刊：ACS Applied Energy Materials
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
聚噻吩（PTs）因其合成简便、成本低廉且易于规?；?，成为聚合物太阳能电池（PSCs）产业化的理想给体材料。非富勒烯受体的快速发展要求开发适用于非富勒烯PSCs的新型PTs。本研究通过设计一系列不同主链氟化程度的PTs（P6T-F00、P6T-F50、P6T-F75和P6T-F100），探究氟化对非富勒烯PSCs中PTs光伏性能的影响。随着氟含量增加，PTs表现出更高的结晶度、更强的吸收系数及增强的相对介电常数。当与新型非富勒烯受体EH-IDTBR共混时，共混薄膜的光致发光淬灭效率、电荷复合损失及载流子寿命均随PTs氟含量增加而改善。这些协同效应使器件功率转换效率从P6T-F00:EH-IDTBR的4.3%显著提升至P6T-F100:EH-IDTBR的7.3%，优于基于P3HT的非富勒烯PSCs最优二元器件。结果表明：主链氟化策略使PTs成为极具潜力的非富勒烯PSCs给体材料。
作者：
Xiao'e Jia，Gongchu Liu，Shanshan Chen，Zhenchao Li，Zhenfeng Wang，Qingwu Yin，Hin-Lap Yip，Changduk Yang，Chunhui Duan，Fei Huang，Yong Cao
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